[发明专利]一种低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法

权利要求书

1.一种低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法，其特征在于，包括：

步骤S1.读取钢丝绳张力信号的采样频率；

步骤S2.绘制钢丝绳张力信号的时域图，其包括：

步骤S2.1，将采样的时间序列表示为：T_采样＝{t₁，t₂，...，t_N采样}，T_采样的计量单位为s，下标表示按时间顺序排列的序号，N_采样为总的采样点数量；

将时间序列T_采样中各时刻测得的钢丝绳张力信号序列表示为：S_采样＝{s₁，s₂，..，s_N采样}，S_采样的计量单位为kN；

步骤S2.2，以时间轴为横轴；张力轴为纵轴，将所述时间序列和钢丝绳张力信号序列建立二维坐标系；将步骤S2.1中的数据序列一一对应构成二维数据坐标点，绘制在二维坐标系中，并按顺序相连；

步骤S3.对钢丝绳张力信号进行离散傅里叶变换，找到张力信号的最高频率：

步骤S3.1，构建离散傅里叶变换的频率序列：

式中f_采样为步骤S1得到的采样频率，F为设定的离散傅里叶变换点数；

对钢丝绳张力信号S_采样进行离散傅里叶变换，得到信号的频域幅值序列A_频域；

步骤S3.2，以频率轴为横轴，张力轴为纵轴，建立二维坐标系，将信号频域幅值序列A_频域数据序列一一对应绘制在二维坐标系中，并按顺序相连；

步骤S3.3，根据张力信号的频域图，标记出最大幅值对应的坐标点，记为(F_峰值，A_峰值)；沿频率轴向大于F_峰值的方向找到(F_峰值，A_峰值)数据序列曲线最后一次向下穿越A_峰值×1％的值所对应的坐标点，将该坐标点对应的频率记为信号的上限频率F_上限；

步骤S4.设定张力信号的修复频率F_修复∶F_修复＝A×F_上限；A为频率修复系数，20≤A≤100；

步骤S5.基于步骤S4中的修复公式获得修复后的张力信号，包括：

步骤S5.1，根据修复频率F_修复构建修复时间序列T_修复：

其中k为正整数；

将上式中的时间序列代入以下公式构建修复的张力信号：

式中S_修复表示修复后的张力信号序列；

步骤S5.2，建立二维坐标系，横轴为频率轴；纵轴为张力的幅值；将上述公式中的数据序列一一对应构成二维数据坐标点，将各数据坐标点绘制在二维坐标系中，并按顺序连成折线图，即为修复的张力信号。

2.如权利要求1所述的低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法，其特征在于，步骤S2.1中相邻两个时间点的时间差等于采样频率的倒数：t₂-t₁＝t₃-t₂＝...＝t_N--t_N-₁＝1/f_采样。

3.如权利要求1或2所述的低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法，其特征在于，信号的频域幅值序列A_频域为：

式中，N_采样为总采样点数量，s_j(1≤j≤N_采样)为钢丝绳张力信号序列；e表示自然常数。

4.如权利要求3所述的低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法，其特征在于，离散傅里叶变换点数为不小于1000的偶数。

5.如权利要求3所述的低采样频率的钢丝绳张力信号修复方法，其特征在于，所述离散傅里叶变换点数为2000点。